井巷工程设计报告张辉.doc
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1、河南工程学院安全工程系课 程 设 计 报 告课程名称:井巷工程姓 名:张 辉 学 号:200910104139班 级:安全工程0941班井巷工程课程设计任务书题目:某煤矿年设计生产能力60万t吨,采用立井开拓方式,属低瓦斯矿井,采用中央分列式通风,井下最大涌水量为400m3/h;第二水平东运输大巷长度1600m,服务年限为25年;通过的流水量为 180m3/h ,风量为 70m3/h ;采用 ZK7-9/550 直流架线电机车牵引 1.5t 矿车运输。巷道内铺设一趟直径为200mm的压气管和一趟直径为100mm的供水管。设计的大巷穿过中等稳定岩层,岩石坚固性系数=46。设计内容:1.选择合适的
2、巷道断面形状。2.设计双轨直线段的巷道断面。确定巷道净宽、拱高、墙高、净断面面积、净周长,并进行风速校核。选择合适的支护方式,确定支护参数。最后确定巷道的掘进断面尺寸。3.布置巷道内水沟和管线。4.计算巷道掘进工程量和材料消耗量。5.绘制巷道断面施工图,编制巷道特征表和每米巷道掘进工程量和材料消耗表。6.根据设计的断面图,编制爆破作业图表。包括爆破原始条件,三个方向的炮眼布置图、爆破参数、预期爆破效果表。设计要求:1. 在规定的时间内认真、独立地完成计算、绘图、编写说明书等全部工作。作到分析论证清楚、论据确凿,并积极采用切实可行的先进技术,力争使设计成果达到较高水平。2. 要通过计算确定的,必
3、须有必要的计算步骤和过程。要参照有关规范和经验确定的,请说明确定理由。设计参照依据:煤矿安全规程、煤矿井巷工程质量验收规范、煤矿巷道断面和交岔点设计规范、煤矿矿井采矿设计手册、井巷工程东兆星等徐州:中国矿业大学出版社,2009。3.说明书用稿纸手写,要求字迹工整,内容完整,表格要用统一编号和表头。图纸绘制用CAD,绘图比例用1:50,打印输出比例为1:1,纸型为A4。图纸格式要求按示例一,示例二;线型、线宽及图例,参照采矿设计手册采矿制图部分要求。4.提交的设计成果包括:设计说明书及有关图纸(巷道断面施工图,炮眼布置图)。5.设计时间:2011-2012学年第2学期第18周(安全0941班)。
4、巷道断面及爆破设计一、巷道断面形状年产60万t矿井的第二水平东运输大巷,服务年限在25年,采用900mm轨距的双巷运输大巷,其净宽在3m以上,又穿越中等稳定的岩层,故选用螺纹钢树脂锚杆与喷射混凝土支护,半圆拱形断面。二、双轨直线段的巷道断面(一) 确定巷道净宽度B查表3-2知ZK7-9/550电机车宽A1=1360mm、高h=1550mm;1.5t矿车宽1050mm、高1150mm。根据煤矿安全规程,取巷道人行道宽c=840mm、非人行道一侧宽a=400mm。又查表3-3知本巷双轨中线距b=1400mm,则两电机车之间距离为14001360213602=40mm200mm故巷道净宽度:B=a2
5、A1ct=40021360840200=4160mm取4200mm(二)确定巷道拱高h0半圆拱h0=B2=42002=2100mm。半圆拱半径R= h0=2100mm。(三)确定巷道壁高h31.按架线电机车导电弓子要求确定h3由表3-7中半圆拱形巷道壁高公式得 h3h4hc式中 h4轨面起电机车架线高度,按煤矿安全规程取h4=2000mm; hc道床总高度。查表3-10选30kg/m钢轨,再查表3-5得hc=410mm,道砟高度hb=220mm;n导电弓子距拱璧安全间距,取n=300mm;K导电弓子宽度之半,K=7182=359,取K=360mm;b1轨道中线与巷道中线间距,b1=B/2a1=
6、420021080=1020mm;故h32000410=1255mm。2.按管道装设要求确定h3 h3h5h7hb式中 h5道砟面至管子底高度,按煤矿安全规程取h5=1800mm; h7管子悬吊件总高度,取h7=900mm; m导电弓子距管子间距,取m=300mm;b2轨道中线与巷道中线间距,b2=B2c1=420021520=580mm。故h31800900220=1362mm。3.按人行高度要求确定h3 h31800hb式中,j为距巷道壁的距离。距墙壁的j处的巷道有效高度不小于1800mm。j100mm,一般取j=200mm。故 h31800220=1126mm。综上计算,并考虑一定的余量
7、、确定本巷道壁高为h3=1570mm。则巷道高度H=h3hbh0=15702202100=3450mm。(四)确定巷道净断面积S和净周长P由表3-7的净断面积S=B(0.39Bh2)式中h2道砟面以上巷道壁高,h2=h3hb=1570220=1350mm故S=4200(0.3942001350)=125496002=12.5。净周长P=2.57B2h2=2.57420021350=13494=13.5m(五)用风速校核巷道净断面积查表3-9,知vmax=8m/s,已知通过大巷风量Q=70m3/s,代入式(3-6)得 v=5.68m/s 设计的大巷净断面面积,风速没超过规定,可以使用。(六)选择
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